我國風電場建設分析論文

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八十年代中期到九十年代中期，世界風力發電技術取得了突飛猛進的發展，設計、制造技術趨向成熟，產品進入商品化階段，功率等級從幾十千瓦躍升至600KW，并向兆瓦級挺進，發電成本競爭力越來越強；同時，風電場建設和管理的水平以及規模也上升到嶄新的階段，如丹麥明確提出其風電場裝機容量將達到電網總裝機容量的10%。我們的鄰居印度，發展態勢尤為引人注目，短短六年左右的時間，其風力發電裝機容量就上到80多萬千瓦。

我國1983年山東引進3臺丹麥Vestas55kW風力發電機組，開始了并網風力發電技術的試驗和示范。1986年，新疆達坂城安裝了一臺丹麥Micon100kW風力發電機組，1989年安裝了13臺丹麥Bonus150kW風力發電機組和在內蒙古朱日和安裝了5臺美國Windpower100kW風力發電機組，開始了我國風電場的運行實驗和示范。

“七五”、“八五”期間，國家計委、國家科委都開列了研制并網風力發電機組的重點攻關項目。電力部建設我國風電場的宏偉設想以及黃毅誠部長“風力發電應成為電力的一支方面軍”決策極大地鼓舞了我國風電場建設的士氣和制造發展風力發電機生產技術的熱情。

根據國家計委已經批準立項和正在申請立項的情況，在“九五”后三年，我國風電場建設將以60～100MW／年的規模高速發展。面對這一發展趨勢，很好地總結過去的工作，客觀地分析我國風電場的潛力和市場形勢，從而較科學地作出規劃并制定相應對策是十分必要的。

一、我國風電場現狀

（1）裝機容量分布

截止1997年底，我國風電場的總裝機容量為166500kW，分布在新疆維吾爾自治區、內蒙古自治區、廣東、遼寧等10個省區。

（2）各廠家的市場占有率

由于各方面條件的制約，我國并網風力發電技術的研究和開發尚處于200kW級機組實驗階段，與世界先進水平相比，差距甚大，同時遠遠落后于我國風電場建設的要求。特別是我國資金短缺，尚不能在風電場建設方面大量投資。因此，這一市場目前基本上是由外國占據著，主要由丹麥（占有67%)德國（占有21%）和美國（占有11%）的廠家占據著；比利時和瑞典也有少量機組，但未成氣候。雖然國產機組的裝機容量占到1%，但由于質量方面的問題，大多不能正常運轉。

（3）風電場運行情況

我國風電場運行水平與國際先進水平尚有較大差距。以內蒙古為例，1996年4個風電場總裝機容量14475KW，總發電量2254萬kWh，年平均單位裝機發電量為1557kWh/kW，綜合容量利用率為17.8%，而目前世界先進水平可達50％左右。影響這一指標的主要因素有：

●風力資源

●機組運行可靠性及人員維修能力

●機組發電效率

●電網吸納風力發電量的水平

據統計，我國目前風力發電的成本為0.42～0.72元／kWh。在沒有優惠政策及補貼的前提下，尚無法與火力發電競爭，不具備商業性開發的條件。但正在迅速接近火電成本，前景良好。

（4）獎金投入

●風電場建設投資我國用大約10年時間使風電場總裝機容量達到166.5MW的水平，總投資約17.5億元，綜合單位投資1.05萬元/kW。其中，利用外資（主要是利用國外政府貸款）約8500萬美元，折合人民幣約7.1億元，占總投資的41%；國內投資約10.4億元，占總投資的59%，其中外匯7160萬美元，折合人民幣5.94億元，配套人民幣約4.5億元。

●并網風力發電技術的研究開發投入。

迄今，我國并網風力發電技術的研究開發投入主要來自國家計委和國家科委的國家重點攻關項目。“七五”期間投入約300萬元；“八五”期間投入700萬元，比“七五”增加2.3倍；“九五”期間計劃投入約2000萬元（尚未到位），比“八五”增加2.86倍。實際到位投入約1000萬元，占風電場建設總投入17.5億元的0.57%。

二、我國風電場建設發展的主要特點

①我國從“七五”開始著手風電場建設，經8年的努力，建起了19個風電場，總裝機容量達到166.5MW的水平，占全國電網總容量的0.07%。從1996年開始，我國風電場建設出現跳躍式發展的態勢。1996年新增裝機容量22350KW，是“八五”年均裝機容量的3.5倍；1997年新增裝機容量108800KW，是1996年裝機容量的4.87倍。

②位于我國內陸的新疆、內蒙古，裝機容量名列前茅，裝機功率占全國裝機容量62%。起步早、當地領導重視、中央部委支持是取得可喜成績的主要原因。

③沿海地區的廣東、遼寧、浙江緊跟其后，占到了全國裝機容量的28%。

④海南、河北、甘肅、福建、山東、吉林等省正在起步。

⑤我國目前的并網型風力發電機市場主要由丹麥（占有67%）、德國（占有21%)和美國（占有量1%）占據著。國產機組僅占約1%，且由于技術問題，可靠性很差，大多不能正常運轉。目前，占我國風力發電機市場10%以上份額的有5個廠家：丹麥的Vestas（占有24%）、Micon（占有23%）、Nordtank（占有15%）、和Bonus（占有14%）;美國的Zond（占有10%）;兩個德國廠家Nordex和HSW，分別占有5%和3%。國產機組在我國風電場建設中無立足之地的主要原因是：我國在這一領域的研究開發進程大大落后于建設步伐、研究開發經費嚴重不足（已投入使用的僅約1000萬元）、比例關系嚴重失調（僅占風電場建設總投資的0.57%），使我國科研部門無法向生產部門提供技術支持；風力發電成本目前在我國為0.42～0.72元/kWh，尚不具備商業性生產的條件；我國的生產部門不可能自主投入開發有關技術，只有拱手讓出市場，無競爭能力。

⑥到1997年底，我國風電場建設總投資約17.5億元，綜合單位裝機容量投資1.05萬元／KW。其中，利用外資約8500萬美元，折合人民幣約7.1億元，占總投資額的41%;國內投資約10.4億元，占總投資的59%，其中外匯7160萬美元，折合人民幣5.94億元，配套人民幣約4.5億元。通過建設項目引進的技術仍局限于制造塔架、基礎件的低水平技術上，令人遺憾。

⑦我國風電場的運行管理水平與國際先進水平相比尚有很大差距，綜合容量系數還不到20%。

綜上所述，我國風電場建設經13年的努力取得了可喜的進展，出現了跳躍式發展的大好局面。但我國并網風力發電技術的研究開發以及生產大大落后于風電場建設步伐，需迎頭趕上，以盡快改變國外機組一統我國市場的局面。我國風電場的運行管理尚處于落后水平，原因是多方面的，應科學地研究分析，落實改進措施。需認真反思并研究引進外資的政策和策略，以保證在大力發展我國風電場建設的同時，加速實現風力發電機國產化進程。

三、中國風電場建設發展預測和建設

1、發展預測

（1）高速大規模發展

政治條件：1995年初，國家計委、經貿委、科委聯合發表了《中國新能源和可再生能源發展綱要（1996-2010）》，“乘風計劃”、“雙加工程”已經并將更有力地推動我國風電場建設的高速發展。

資源條件：我國風能資源豐富，理論儲量16億KW，實際可利用2.5億KW，有巨大的發展潛力。新疆、甘肅、內蒙古、吉林、黑龍江、遼寧、山東、江蘇、浙江、福建、廣東、海南都具備建設風電場的資源條件。

電網潛力：折算系數按0.42計，目前我國風電場總裝機容量僅占我國電網總容量的0.07%，其中新疆、內蒙古、廣東、遼寧、浙江、海南、河北、甘肅、福建分別占所屬電網的1.53%、0.094%、0.028%、0.024%、0.012%、0.24%、0.006%、0.004%、0.006%。1996年，我國電網總裝機容量為23654萬KW，風電場累計裝機容量為57700KW，容量比為0.024%，與相關電網的綜合容量比僅為0.038%，發展空間巨大。

假設到2000年我國電力總裝機容量比1995年增長1.4倍，到2010年比1995年增長2.3倍；如果風電場總裝機容量到2000年占電力總裝機容量1%，到2010年占電力總裝機容量1.5%，則2000年風電場累計裝機容量應達到770萬KW，到2010年風電場累計裝機容量應達到1900萬KW。如果發展到這一步，我們或許才可以說風力發電真正成為我國電力的一支方面軍了。

（2）科學規劃，良性發展

高速大規模的發展只能立足于商業性開發，依賴于補貼是不現實、不可行的。換句話說，只有當風力發電的成本低于售電價格時，才具有商業性開發的可能。

影響風力發電成本的因素有：風力發電機組成本、機組進口稅、基礎及配套設施、使用壽命、風力資源、運行可靠性、電網吸納性、年維修／管理費、稅金等。據專家測算，目前我國風力發電成本為0.42/kWh左右，已接近新建火電的價位。現列舉幾種優惠政策對風電成本的影響。

減免增值稅對降低風電成本的作用最大，可降低成本49.88%，使風電成本降至0.21/KWh。風是潔凈的無成本的可再生能源，減免增值稅是完全有理由的。制定減免利用可再生能源的增值稅必將極大地推動我國可再生能源利用產業的快速發展。

實現風力發電機組國產化60%(2000年目標)，預計可降低風力發電機組成本15%，在不改變其它條件的前提下，可使風電成本降至0.375元/kWh。如全部實現風力發電機組國產化，預計可降低風力發電機組成本30%，在不改變其它條件的前提下，可使風電成本降至0.332元/kWh。為此，國家必須加大科研開發投資力度，在目前條件下以風電場建設投資1.5～3%的比例支持我國的風力發電技術科研開發和國產化是適宜的。其重要意義不僅僅在于降低風力發電成本，還將推動我國風力機產業的形成，利用我們的優勢走向國際市場。

風力資源的優劣直接影響風力發電量，從而影響其發電成本。在同樣條件下，年均風速7m/s的風電場的發電成本比6.5m/s的下降8%左右，7.5m/s的下降14%左右，8m/s的下降近30%，而年均風速6m/s的風電場的發電成本比6.5m/s的上漲11%左右。因此，認真做好風資源評估是非常重要的，直接關系到風電場的投資效益。

風電場的綜合容量系數反映的是機組性能、可靠性、風資源可利用性、電網吸納性、維修／管理水平。也影響發電成本，但不如前面三個因素大。在目前水平基礎上提高15%，可降低成本9.07%。

（3）各省發展潛力分析

東南沿海地區的廣東、浙江、福建由于風能資源豐富，售電市場良好，上網電價較高，籌資能力較強，必然將以較高的速度發展。以建設能源基地為發展戰略的內蒙古有較好的發展基礎、優越的資源條件，也將高速發展并形成較大規模。新疆、甘肅、東北三省、河北、山東將進入規模發展的新階段。

2、建議

⑴發展風力發電是我國改善能源結構，減少排放，保護環境的需要。從長遠利益出發，是保證可持續發展的戰略舉措，由于全球大氣污染日益嚴重，而我國因發展需要，火電裝機正在大上，從緩和外國壓力的角度也應大力發展風力發電。我國應在發展計劃中明確風力發電的發展目標。考慮我國國情和世界風力發電技術的發展，以電網容量的2～3%，即2500萬KW至3800萬KW作為2010年發展目標是適宜的。

⑵國家應以建立風力發電的市場化機制為基本出發點，建立、健全、完善相應的政策、法規，認真研究引進外資、吸引內資的策略。當前，應首先創造條件，使風力發電的成本降下來，具有上網競爭力。首先減免增值稅是合理的、最有效的，也是可行的。

⑶必須加速國產化的進程。保證科研開發的投入為風電場建設投資的3%以上。鼓勵合資、合作多種方式引進技術。創造寬松環境，支持、鼓勵國內企業參與競爭。

⑷組織對現有風電場的調查研究，認真總結經驗，探討提高運行管理水平、增加效益的實際措施。